Устройство для определения экстремальной точки температурно- частотной характеристики кварцевых резонаторов

Патент 1034149

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УСТРОЙСТВО ДНЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ТОЧКИ ТЕМПЕРАТУРНОЧАСТОТНОЙ КАРАКТЕРИСТИКИ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ по авт. СВ. 855941, о т л и ч а ю и ее с я тем что, с целью, повышения 6ыстродбй.ствия, между выходом компаратора частоты и входом управляемого генератора эталонной частоты дополнительно подключены последовательно соединенные нуль-орган, триггер, электронный ключ с подключенным к его сигнальному входу генератором изменяющегося напряжения и эапоминаинций блок, причем второй вход триггера соединен с. входной пусковой клеммой. А

СОКИ СОВЕТСКИХ . нсввтвю

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ввтстснсвт сввдвтввьствт с

ФСУДАРСТНЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ (61) 855941 (21) 3411895/18-23 (22) 26.03. 82 .(46) 07.:08.83. -Бвл. Ю 29 (72) А,А. Мельников и В.Н. Свистунов (71). Пензенский Филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического.института приборостроения (53) 621 ° 372,412(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . 9 855941, кл. Н 03 Н 3/04, . Н 01:L 41/22, 1979.

;(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ УОЧКИ ТЕМПЕРАТУРНОНЕ И!) \

З15Р Н 03 Н 3/04; Н 01 Ь 41 22

ЧАСТОТНОЙ KAPAKTEPHCTHKH КВАРЦЕВЫХ

РЕЗОНАТОРОВ по авт. св. 9 855941., о т л и ч а в щ е- е с я тем, что, с целью. повышения быстродействия, между выходом компаратора частоты и входом управляемого генератора. эталонной частоты дополнительно подключены последовательно соединенные нуль-орган., триггер, электронный ключ.с подключенным к его сигнальному входу генератором изменяющегося напряжеиия и запоминающий блок, причем второй вход триггера соединен с, входной пусковой клеммой.

1034149

Изобретение относится к радио- электронике и может .использоваться в устройствах контроля параметров кварцевых резонаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения экстремальной точки температурно-частотной характеристики кварцевых резонаторов по авт. св. Р 855941, содержащее три нерегулируемых источника тепла, испытуемый кварцевый резонатор, подключенный к автогенератору,соединенному с первым входом компаратора частоты, второй вход которого соединен с управляемым генератором эталонной частоты, а выход соединен со схемой индикации, состоящей из диода, соединенного с сигнальной клеммой накопительного конденсатора, шунтированного .последовательно соединенными ключом и разрядным резистором, которая соединена также с последовательно соединенными. усилителем и калибровочным резистором, при этом выход компаратора частоты через ключ соединен также со схемой измерения коэффициента параболы, состоящую из запоминающего конденсатора, нагруженного на последовательно соединенные усили- . тель и нормирующий резистор, а выходы схемы индикации и схемы измерения коэффициента параболы соединены со стрелочным индикатором P1).

Недостатком устройства является его малая производительность, что связано с необходимостью ручной подстройки частоты управляемого .генератора эталонной частоты. Перед началом каждого цикла измерения с помощью управляющей внешней цепи при этом производят начальную уста-, новку частоты управляемого генератора эталонной частоты, на что необ ходимо затратить дополнительное время, соизмеримое с временем измерения.

Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия.

25 нение, пропорциональное напряжению на.накопительном конденсаторе 10, и отградуированный в градусах Цельсия.

Определение температуры экстремальной точки То кварцевого резонатора

4 осуществляется следующим образом.

Нерегулируеьие источники тепла 1 и 2 нагреваются до фиксированных температур Т и Т более высоких, чем

Т, а источник тепла 3 нагревается до температуры Т> более низкой, 60 чем То . Испытуемый кварцевый резонатор 4 нагревается до температуры

Т1, при этом его частота стремится к 1 . Ключи 11 и 15 в этот момент открыты. При каждом цикле измере65 ния производится автоматическая

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения экстремальной точки температурно-частотной характеристики кварцевых резонаторов между выходом компаратора частоты и входом управляемого генератора эталонной частоты дополнительно подключены последовательно соединенные нуль-орган, триггер, электронный ключ с подключенным к его сигнальному входу генератором изменяющегося напряжения и запоминающий блок, при этом второй вход триггера соединен с входной пусковой клеммой.

На, чертеже приведена блок-схизма предлагаемого устройства, Устройство содержит нерегулируемые источники тепла 1, 2 и 3, испытуемый кварцевый резонатор 4, автогенератор 5, компаратор б, управляемый генератор 7 эталонной частоты, схему 8 индикации, состоящую из диода 9, накопительного конденсатора 10, ключа 11 и разрядного резистора 12, усилитель 13, калибровочный резистор 14, ключ 15, схему

16 измерения коэффициента параболы, состоящую из запоминающего конденсатора 17, усилителя 18 и нормирующего резистора 19 и стрелочный индикатор 20. Между выходом компаратора б частоты и входом управляемого генератора 7 эталонной частоты в предлагаемом устройстве подключены последовательно соединенные нуль-орган 21, триггер 22, электронный ключ 23 с подключенным к сигнальному входу генератором 24 изменяющегося напряжения, запоминающий блок 25, при этом второй вход триггера 22 соединен с входной пусковой клеммой 26 ("Пуск"1

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый кварцевый резонатор

4 возбуждается автогенератором 5.

30 Колебания резонансной частоты с выхода автогенератора 5 подаются на первый вход компаратора б частоты, на второй вход которого подается частота 1 с управляемого генератора 7 эталонной частоты. На выходе комцаратора б частоты возникает постоянное напряжение, пропорциональное относительному изменению частоты. Это напряжение поступает через диод 9 на накопительный кон40 денсатор 10, играющий роль запоминающего устройства. Накопительный конденсатор 10 разряжается через разрядный резистор 12 при замыкании ключа 11. Накопительный конденсатор

45 10 нагружен на усилитель 13, имеющий высокое входное сопротивление..Выход усилителя 13 через калибровочныи резистор 14 нагружен на стрелоч-. ный,индикатор 20, показывающий откло1034149 порциональный коэффициенту параболы. Затем ключ 15 закрывается, кварцевый резонатор 4 перемещается

s зону с температурой Т и его частота стремится к значению f . При

5 достижении температуры .экстремальной точки, относительное изменение частоты достигает максимального значения. Напряжение на выходе компаратора б частоты также достигает

10 максимального значения. Температура продолжает изменяться до значения Т, а напряжение на выходе компаратора б частоты изменяет знак на противоположный и также уменьшается.

fg к диоду 9 прикладывается закрывающее напряжение, препятствующее разряду накопительного конденсатора 10 °

Таким образом, на нем сохраняется напряжение, пропорциональное максимальному относительному изменению частоты. На стрелочный индикатор 20 поступает ток, эквивалентный максимальному значению относительного изменения частоты и кожффициенту параболы. Стрелочный .индикатор 20 фиксирует значение температуры экстремальной точки.

За счет введения режима автоматической калибровки устройства пе- . ред каждым циклом измерения повыша30 ется производительность контроля температуры экстремальной точки температурно-частотной характеристики кварцевых резонаторов, так как исключается длительный процесс руч35 ной калибровки. Кроме того, введение автоматической калибровки позволяет полностью автоматизировать процесс измерения. калибровка устройства. По сигналу

"Пуск" приводится в единичное сос.тояние триггер 22, который открывает электронный ключ 23. Напряжение с выхода генератора 24 изменяющегося . напряжения через открытый электронный ключ 23 и запоминающий блок 25 передается на вход управляемого генератора 7 эталонной частоты и изменяет его частоту до значения

Напряжение на выходе компаратора б частоты при этом равно нулю и стрелка стрелочного индикатора

20 стоит на начальном делении, соответствующем температуре Т, . В момент равенства нулю сигнала с выхода компаратора б частоты срабатывает нуль-орган 21 и сбрасывает в нулевое состояние триггер 22., который закрывает электронный ключ 23 и прекращает подачу напряжения с

I . выхода генератора 24 изменяющегося. напряжения на вход запоминающего блока 25. На запоминающем блоке 25 фиксируется постоянное напряжение, соответствующее дайному состоянию, которое поддерживает частоту управляемого -генератора 7 эталонной частоты постоянной в течение всего цик-. ла измерения. Затем ключ 11 закрывается и кварцевый резонатор 4 перемещается в зону с температурой

Т, На конденсаторах .10 к 17 накапливается напряжение, пропорциональное относИ ельному изменению частоты в диапазоне температур Т„ и Т .

Когда частота 1 кварцевого резонатора 4 стабилизируется, на выходе схемы 16 измерения коэффициента параболы устанавливается ток, проСоставитель В. Банков

Техред T.Ìàòî÷êà

Корректор И. ВатРУшкина

Редактор О. Сопко

Заказ 5641/57 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4